Question

13．根据探究“二力平衡条件”实验过程思考回答：

（1）小丽同学利用纸板、支架、滑轮等器材器材设计组装了如图甲的实验装置来实施探究．在探究力的大小对二力平衡的影响时，通过调整砝码的质量来改变力F₁和F₂的大小．
（2）如图甲所示，小丽保持力F₁与F₂大小相等，用手将纸板扭转一定的角度，松手后，纸板将无法在此位置平衡．实验中设计这一步骤的目的是探究二力平衡时，两个力必须满足在同一直线上的条件．
（3）在纸板处于平衡状态时，为了说明没有作用在同一物体上的大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力不平衡，小丽应该采取的做法是把纸剪从中间剪开．
（4）小明同学利用木块、桌子、滑轮等器材设计组装了如图乙所示的实验装置来探究“二力平衡的条件”．请你判断小丽（填“小丽”或“小明”）同学设计的实验装置更加合理，其原因是纸板相对轻巧，可以忽略摩擦力对实验的影响．

Answer 1

分析 （1）砝码对绳子有竖直向下的力，定滑轮可以改变力的方向，F₁和F₂的大小等于两边砝码的重力；
（2）纸板转动一定角度后，使得两个力在不同一直线上；
（3）为了说明没有作用在同一物体上的大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力不平衡，应将大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力分别作用在不同物体上进行探究；
（3）用木块做实验时木块与桌面间有比较大的摩擦，对实验影响较大．

解答 解：
（1）实验过程中，可以通过改变砝码的质量改变两个拉力的大小，其中利用定滑轮的好处是可以改变力的方向；
（2）甲图中，两力方向相反，都作用在纸板上，保持力F₁与F₂大小相等，用手将纸板扭转一定的角度后两力不在一直线上，所以实验中设计这一步骤的目的是为探究二力平衡时是否要满足两个力必须在一条直线上；
（3）为了说明没有作用在同一物体上的大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力不平衡，可以将纸片剪开后观察还能否平衡；
（4）小丽的实验装置更加合理，因为小明用木块做实验时，木块与桌面间的摩擦比较大，而小丽的实验采用纸板相对轻巧，可以忽略摩擦力对实验的影响．
故答案为：（1）砝码的质量；（2）在同一直线上；（3）把纸剪从中间剪开；（4）小丽；纸板相对轻巧，可以忽略摩擦力对实验的影响．

点评 此题考查了探究二力平衡实验中选择实验器材需要注意问题及实验中的一些重要步骤，牢固掌握二力平衡的四个条件，用好控制变量法是关键．此题考查较为全面，是一道好题．